Phương Nam Co LTD
Tin thế giới, kinh tế, chính trị, pháp luật, giáo dục, khoa học hàng ngày
© 27/7/2017 - Vietnam12h.com Application

Nhiễm bẩn dầu mỡ trong công nghiệp dệt và nhu cầu dùng chất hoạt động bề mặt làm sạch


Nguyên nhân nhiễm bẩn dầu mỡ trong công nghiệp dệt

Hiện nay, công nghiệp dệt may đang mang lại cho nền kinh tế nước ta một nguồn lợi to lớn, nhất là trong thời kỳ hội nhập. Kim ngạch thu được cho ngân sách nhà nước từ xuất khẩu dệt may hàng năm lên tới hàng tỷ USD. Tuy nhiên hàng năm, nước ta phải nhập một lượng lớn hoá chất để xử lý làm sạch vải sợi trước khi nhuộm mầu, in hoa và các công đoạn sản xuất vải tiếp theo. Trong số hoá chất đó, các chất hoạt động bề mặt để tẩy dầu mỡ, chất béo, tạp chất trên vải chiếm một lượng lớn. Có nhiều nguyên nhân để vải sợi bị nhiễm bẩn dầu mỡ, tạp chất, nhưng thông thường là các lý do sau:

-Cho parafin hoặc dầu khoáng vào trong quá trình dệt để tránh cho sợi bị xù lông và để các sợi không dính vào nhau trong quá trình dệt.

-Đối với các loại sợi poliamit, poliester do có khả năng sinh tĩnh điện cao nên gây khó khăn cho quá trình dệt, để hạn chế hiện tượng này, khi dệt người ta thường phải cho thêm chất bôi trơn là dầu khoáng.

-Khi dệt thông thường cho thêm hồ tinh bột.

-Trong sợi bông luôn có các tạp chất như chất béo, sáp, lignin, hợp chất chứa nitơ, tro, pectin, các tạp chất cơ học do mảnh hạt lẫn vào.

-Dầu mỡ từ máy dệt có thể thâm nhập vào trong quá trình dệt, gây nhiễm bẩn cục bộ cho sợi hoặc các tấm vải thành phẩm.

-Các chất bẩn từ môi trường bám dính vào vải và sợi trong quá trình dệt và vận chuyển

Đến công đoạn nhuộm mầu và in hoa, tất cả các chất bẩn nêu trên phải được tẩy sạch; nếu không thì quá trình nhuộm sẽ không có hiệu quả do các loại chất này ngăn cản sự thấm nước và mầu nhuộm, không cho thuốc nhuộm khuyếch tán vào vải, gây loang mầu /1,8/. Chính vì vậy, việc tìm ra nguyên nhân nhiễm bẩn dầu mỡ để có biện pháp xử lý là nhiệm vụ rất quan trọng.

Xác định nhu cầu về xử lý vải sợi và nghiên cứu lựa chọn dầu thực vật có hoạt tính để tổng hợp chất hoạt động bề mặt (chất hoạt động bề mặt)

Nhu cầu về xử lý vải sợi của nước ta

Trong cả nước ta có khoảng 1000 nhà máy dệt lớn nhỏ với hơn 10.500 máy dệt. Theo thống kê, trong một năm, trung bình nước ta sản xuất ra hơn 23 triệu tấn vải. Lượng vải này cần đến khoảng 5000 tấn chất chất hoạt động bề mặt để xử lý làm sạch. Với giá trung bình nhập ngoại từ 2,5 đến 4 USD 1 kg chất chất hoạt động bề mặt thì con số ngoại tệ phải tiêu tốn cho công nghiệp dệt thật đáng kể. Không những thế, các loại hoá chất xử lý nhập ngoại cộng với lượng dư thừa thuốc nhuộm đã và đang gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Nước thải của công nghiệp dệt nhuộm là một trong những loại nước thải độc hại nhất ngày nay. Để giải quyết tình trạng trên với mong muốn có thể thay thế một phần sản phẩm nhập ngoại, đề tài đã nghiên cứu tổng hợp các chất chất hoạt động bề mặt và CTR đi từ nguồn nguyên liệu thực vật thân thiện môi trường, sẵn có ở Việt nam.

Nghiên cứu lựa chọn dầu thực vật có hoạt tính để tổng hợp chất hoạt động bề mặt

Xác định các loại dầu thực vật có hoạt tính bề mặt

Có rất nhiều loại dầu thực vật có hoạt tính tẩy sạch đối với chất bẩn dạng béo và dầu mỡ. Dựa theo công trình nghiên cứu của các tác giả trước đây /9,48,49/, chúng tôi chọn một số dầu điển hình để nghiên cứu, đó là: dầu thông, dầu cam quýt, dầu cám, dầu dừa. Kết hợp với một số chất hoạt động bề mặt có hoạt tính cao, thân thiện môi trường như APG, TWEEN, LAS sẽ cho một hỗn hợp chất tẩy rửa đặc chủng để tẩy vải sợi. Từ kết quả khảo sát sẽ chọn ra loại dầu thực vật tốt nhất sử dụng cho đề tài

Mục đích ban đầu đặt ra khi tổng hợp chất chất hoạt động bề mặt và CTR là “thân thiện với môi trường” nên chúng tôi xuất phát từ dầu thực vật, bởi vì nó có đặc tính phân huỷ sinh học nhanh trong đất, an toàn với con người. Theo ý tưởng của tác giả /5, 10, 13/ cho rằng, các hợp chất chứa vòng tecpen có hoạt tính tẩy rửa đối với cặn dầu có nhựa và asphanten, do vậy lấy dầu thông, một loại dầu có sẵn ở Việt Nam làm đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên để mở rộng nguồn nguyện liệu, chúng tôi đã thử nghiệm với các loại dầu thực vật khác như: dầu dừa, dầu lạc, dầu cam quýt, dầu sở và dầu cam quýt, trong khi cố định hàm lượng axit ôlêic và APG (là hai thành phần chủ đạo trong chất tẩy rửa. Kết quả sơ bộ cho thấy dầu thông, dầu dừa và dầu cam quýt có hoạt tính tẩy rửa cao hơn.

Nghiên cứu kết hợp với các loại dầu thực vật khác

Theo công trình nghiên cứu của các tác giả trước /9 /, dầu thông có hoạt tính tẩy sạch dầu mỡ rất cao, nhưng có độ bay hơi lớn nên sẽ gây khó khăn cho quá trình tồn chứa bảo quản sản phẩm, hơn nữa, để tẩy dầu mỡ trên vải sợi cần có một chất hoạt động bề mặt có độ phân cực lớn và độ bay hơi thấp. Một ý tưởng mới là có thể kết hợp dầu thông với các loại dầu thực vật khác. Kết quả nghiên cứu về các nội dung này được đưa ra ở các bảng 2,3,4,5. Hoạt tính bề mặt của các loại dầu được đánh giá qua độ tẩy sạch chất bẩn trên vải sợi (có thể đánh giá qua độ trắng), được đo trên máy chuyên dụng của Viện Kinh tế Kỹ thuật dệt may.

Kết hợp với dầu dừa

Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy, sự kết hợp với các loại dầu thực vật khác đã cải thiện đáng kể độ bay hơi của sản phẩm do tỷ trọng và độ nhớt tăng, nhất là với dầu sở. Còn nếu kết hợp dầu thông với dầu cam quýt hay dầu dừa thì hoạt tính tẩy sạch tăng nhiều hơn so với các loại dầu khác. Tuy nhiên hoạt tính còn thấp, chưa thể sử dụng để làm chất hoạt động bề mặt.

Nghiên cứu thay đổi chất hoạt động bề mặt

Ngoài chất chất hoạt động bề mặt là APG, cúng tôi cũng nghiên cứu thay thế bằng các chất hoạt động bề mặt khác như TWEEN, LAS. Kết quả được đưa ra ở bảng 3.6,3.7.

Khi tay thế APG bằng LAS thì hoạt tính tẩy sạch tăng lên, độ bay hơi không tốt bằng khi dùng APG ( tăng hơn). Tuy nhiên có thể chọn tác nhân LAS do hoạt tính cao và khả năng nhũ hoá trong nước tốt hơn. Để lựa chọn thêm tác nhân hoạt động bề mặt khác, đã khảo sát hoạt tính tẩy sạch khi thay thế LAS bằng TWEEN, kết quả được đưa ra ở bảng 3.7

Bảng 3.7: Kết quả nghiên cứu hoạt tính tẩy rửa của hỗn hợp dầu thông và dầu cam quýt

Khi sử dụng chất chất hoạt động bề mặt là TWEEN, hoạt tính và các tính chất hoá lý

của CTR và hầu như không thay đổi so với APG.

Nghiên cứu thay đổi axit hữu cơ

Để lựa chọn axit hữu cơ như là tác nhân chống tái bám, chúng tôi đã thay thế axit oleic bằng axit sucinic, kết quả thể hiện trên

Khi thay axit oleic bằng axit sucinic, nhận thấy, hoạt tính tẩy sạch tăng lên, độ bay hơi giảm đi chút ít. Có thể cho rằng, do tính axit của axit succinic cao hơn rất nhiều so với tính axit của axit ôlêic nên chúng có khả năng trao đổi ion trong nước cứng và loại bỏ ảnh hưởng của các ion Ca2+ và Mg2+ tốt. Nhưng axit succinic là một axit béo ở điều kiện thường chúng dễ kết tinh thành các tinh thể trắng nên khi chế tạo chất tẩy rửa gặp nhiều khó khăn, mặt khác giá thành của axit này khá đắt và khó kiếm nên ta nên sử dụng axit ôlêic.

Mặc dù đã cố gắng pha trộn và lựa chọn các thành phần khác nhau, hoạt tính tẩy rửa của hỗn hợp trên vẫn còn rất thấp (cao nhất cũng chỉ đạt 50%), không đủ để tẩy dầu mỡ và chất béo trên bề mặt vải sợi. Yêu cầu về độ sạch của vải tiền xử lý phải đạt xấp xỉ 100 % mới đủ tiêu chuẩn cho công đoạn tiếp theo là nhuộm và in hoa.

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thu được, chúng tôi lựa chọn dầu thông, các chất phụ trợ là axit oleic, LAS và một số thành phần phụ gia khác. Một giải pháp cũng được lựa chọn đó là phải biến tính dầu thông bằng các phương pháp khác nhau để tạo chất chất hoạt động bề mặt có độ phân cực lớn, có hoạt tính cao và độ bay hơi bé. Sự nghiên cứu này được thể hiện ớ phần 


tinkhoahoc